Un buen espejo puede tener una reflectividad del 95%. Si un haz de luz se refleja en uno de estos, el haz reflejado tendrá el 95% de la energía del haz incidente. El otro 5% es absorbido por el espejo.
Suponga que los espejos están suficientemente separados como para que un haz de luz normal para ellos tarde un tiempo en atravesar el espacio. La linterna se encuentra en un extremo y tiene un flujo radiante de P vatios. La reflectividad del espejo es R.
Después de un tiempo t, la energía de la luz entre los espejos es [matemática] t * P [/ matemática].
- ¿Se usa la ley del cuadrado inverso de Newton en los cálculos orbitales satelitales?
- ¿Puede la forma del universo ser esférica?
- ¿Cuáles considera que son las razones de la relación entre entropía, desorden y la segunda ley de la termodinámica?
- ¿Podemos vivir solo en forma de energía?
- ¿Es la energía oscura una energía negativa?
Después de 2t, es [matemática] t * P + R * t * P [/ matemática], porque la luz emitida durante el primer intervalo de tiempo ahora se ha reflejado en un espejo, y se ha emitido luz adicional durante el segundo intervalo de tiempo.
Después de 3t, es [matemática] t * P + R * t * P + R ^ {2} * t * P [/ matemática].
Después de 4t, es [matemáticas] t * P + R * t * P + R ^ {2} * t * P + R ^ {3} * t * P [/ matemáticas].
Podemos ver que esto forma una serie geométrica. Si ampliamos esto al infinito, la suma de la serie converge hacia [math] \ frac {tP} {1-R} [/ math]. Para una reflectividad del 95%, un flujo radiante de 30 W y un intervalo de tiempo de 1 ns (correspondiente a un espacio de ~ 30 cm), esto significa que la energía de la luz que puede estar contenida entre los espejos es de aproximadamente 0.6 μJ.
Por supuesto, esto es solo una aproximación simplificada a lo que sucedería en la realidad. Un haz de luz real no sería normal para los espejos, sería divergente, consistiría en un rango de frecuencias para las cuales los espejos tienen diferentes reflectividades, y los espejos mismos comenzarían a irradiar energía a medida que se calientan. Sin embargo, el resultado es el mismo: la energía en la brecha convergería rápidamente a un límite, donde la tasa de emisión de energía por la linterna equilibra la tasa de absorción de energía por los espejos.